摘要：2018年初，交通运输部办公厅印发《品质工程攻关行动试点方案（2018—2020年）》，首次提出针对临边安全防护进行课题攻关的概念，并以湖南省为试点省份依托湖南省龙琅高速公路项目开展一系列的课题攻关与实践。文章以此为背景，对桥梁施工临边安全防护标准化进行了分析和探讨。
关键字：桥梁施工；临边防护；标准化
一、现状调查
目前桥梁施工临边安全防护点主要有人工挖孔桩临边防护、墩身施工临边防护以及桥梁上构临边防护等。现有的临边防护存在以下问题：
1、安全防护设施品种功能单一。目前市面上安全防护设施集中在隔离栅（围档）、安全爬梯等，生产厂家的产品型号、尺寸等方面缺乏统一的标准，无法适应施工单位对不同风险源的安全防护需求。
2、安全经费计量规则不一致。施工现场安全防护设施投入具有临时性、重复性等特点，缺乏统一的安全防护计量标准，造成参建单位安全防护设施在安全经费计量过程中尺度无法达成一致。
二、桥梁临边防护标准化简析
1、人工挖孔桩临边防护
1）人工挖孔桩孔口护壁应高出地面30cm以上，井口周围硬化宽度不小于60cm，孔口区域采用1.2*3.0m的隔离栅组装设置护栏围挡进行封闭施工，并设置相关的安全标示标牌
2）提升机尾部采用长0.7m，宽0.3m，高0.1m的C20混凝土块做配重（每块重约50kg），每台提升机配重块不少于8块（按桶的直径45cm，高55cm，桶内石头重量按照最大重量碎石计算，起重重量约为155kg）；起吊设备必须设置有效可靠的限位器及防脱装置。
3）挖孔桩内须配备专用安全软爬梯，爬梯宽度宜为0.5m，步距宜为0.3m，承载力应不小于2000N；当挖孔至5m以下时，应在孔底面上3m左右处的护壁上设置半圆形防护板（月牙板），防护板固定牢靠，防护板可采用木板制作，在吊桶上下时，作业人员必须站在月牙板下面，停止挖土，注意安全；若遇起吊大块石，孔内作业人员应全部撤离至地面后才能起吊。
4）作业人员离开、停止作业时桩基孔覆盖，孔口覆盖采用ф12钢筋焊接成钢筋网片，间距10*10cm，同时设置安全警示标志。
2、圆柱墩环向平台法临边防护
墩身施工工序循环固定、次数频繁，四周的模板均须借助螺栓拧固受力。因此，需要可靠的操作平台来保证安全及施工便利。综上因素，可借模板为依托，四周均匀焊接斜撑、斜撑与护栏立杆连接牢靠，在连接面处设置一层操作平台，来确保施工安全，我们把“操作平台+护栏”的结合体称为“环向平台防护法”。
结合“人机工程学”原理，上下两层环向平台之间高度宜为3m，宽度宜为0.6m。考虑墩柱施工除上层操作平台作业人员暴露时间较长，其它层操作平台仅在进行模板螺栓拧固时供人行走，在保证安全又最大化减少成本的基础上，最上层环向平台材质可选用∟63#等边角钢，行走承重选用16#螺纹钢，每隔5cm设置一道；其它层环向平台可选用∟50#等边角钢，行走承重选用12#螺纹钢，每隔6cm设置一道。
圆柱墩环向平台法墩柱施工是利用圆柱墩外侧环形平台作为施工平台，自地系梁依次向上分段施工，分段加高圆柱墩模板（即一模到顶），待整个墩柱或整段墩柱（有中系梁情况）施工完成后，自上而下依次拆除圆柱墩模板结束墩柱施工。当墩柱有中系梁时，先完成中系梁下部墩柱施工，整段模板拆除后，再搭设“之”字形转梯至中系梁标高，然后再完成中系梁上部墩柱、盖梁施工，最后自上而下拆除盖梁模板、墩柱模板、转梯，结束整个墩柱施工。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆圆柱墩环向平台法墩柱施工方案适用于墩柱高度小于40m，桥位地形陡峭，进场条件较好地段。
3、桥梁上构临边防护
桥梁上构预制梁板安装或现浇箱梁完成后的临空面为安全防护的重点，以往采用主体施工剩余各类型号螺纹钢、钢管配合塑料密目网进行防护。试点项目龙琅高速公路第三合同段通过与专业金属隔离栅生产厂家合作研发全新的桥梁临边安全护栏。此新型护栏在湖南省乃至全国属首创和原创，目前已申报专利。
3.1主要技术参数
（1）装配式护栏高度为1.2m，立杆间距为2m，护栏通体颜色为黄色、栏杆根部设置高度为18cm的挡脚板，挡脚板为护栏整体构造的一部分，斜向45度角，每30cm涂刷一道黑黄相见油漆。、
2)防腐涂层均匀、无漏底、流挂、脱皮等缺陷。
(3)防护栏的受力杆件应符合现行规范标准。
3.2结构验算
从临边护栏的安装方便性、安全性、成本等方面考虑，充分利用现场设施和空间，结合施工实际需求，设计新的护栏结构。为验证结构的稳定性和安全性，在专业的三维建模软件中建立护栏的装配三维模型，并在专业的计算软件ANSYS中分不同工况对模型进行验算。
计算荷载：目前国内对临边护栏的荷载计算没有明确的标准，参考“GB11567-2017汽车及挂车侧面和下部防护要求”中的规定，护栏防撞载荷为100Kg，因该标准规定的汽车及挂车侧面的防护栏碰撞载荷为100Kg，因该标准规定的汽车及挂车侧面的防护栏碰撞载荷是汽车与其他交通运输车辆或固定建筑物之间的碰撞载荷，此碰撞载荷应远大于作为临时防护的临边安全护栏承受防护对象的冲击载荷。因此采用该载荷作为计算的标准具有较高的安全系数。加载荷载F=100Kg*10m/s2=1000N。
通过受力验算。护栏主体结构在多角度冲击下的应力均小于235MPa，即在材料的屈服强度以下。通过计算软件ANSYS进行刚度和强度分析计算，结合施工情况，护栏的强度和刚度均满足实际需要。
3.3新型桥梁临边装配式护栏的优点：
（1）通过卡扣式传力杆固定，安拆方便；（2）拆装无需焊接破坏预埋护栏钢筋及梁体砼；（3）标准化统一生产，结构安全通过力学性能检测，安全有保障；（4）装配式快捷安装，降低人工成本；（5）可重复使用、通用性强、一定程度上降低材料成本。新的临边护栏已申请专利（专利号：201920741991.7）,新型桥梁临边防护栏在龙琅高速公路得到实践论证并全线推广使用。
三、结论
通过针对目前桥梁施工临边防护的现状调查、课题攻关以及在湖南省龙琅高速公路的实践完善和推广，可得结论:
（1）对桥梁施工各临边防护点进行功能分类，统一设计规划，制定统一标准，一定程度上解决产品标准不一等问题。
（2）不同功能临边防护采用卡扣式代替点焊式连接、重复使用代替一次性使用等创新设计，能节约经费，人工投入。
（3）新型临边护栏采用专业的计算软件ANSYS中分不同工况对模型进行验算，确保产品安全可靠，真正做到产品材料有明细、试验有数据、验收有标准。
参考文献
[1]交通运输部办公厅印发《品质工程攻关行动试点方案（2018—2020年）》
[2]《公路工程施工安全技术规范（JTGF90—2015）》5.7.5条款
[3]《汽车及挂车侧面和下部防护要求（GB11567-2017）》
论文作者:贺凯
论文发表刊物:《基层建设》2020年第1期
论文发表时间:2020/4/21
标签：护栏论文; 边防论文; 桥梁论文; 安全防护论文; 载荷论文; 湖南省论文; 圆柱论文; 《基层建设》2020年第1期论文;